- •1 Указания по выполнению курсового проекта
- •1.1 Состав пояснительной записки
- •2 Проектирование конструкции скважины и расчет обсадных колонн на прочность
- •2.1 Обоснование и проектирование конструкции скважины
- •Т аблица 2 – Коэффициент резерва
- •2.2 Обоснование оборудования устья скважины
- •2.3 Расчет обсадных колонн на прочность
- •2.3.1 Выбор равнопрочной конструкции обсадной колонны
- •Окончание таблицы 8
- •2.3.2 Особенности расчета обсадных колонн для наклонно направленных скважин
- •2.3.3 Особенности расчета обсадных колонн для горизонтальных скважин
- •2.4 Расчет усилия натяжения обсадных колонн
- •2.5 Обоснование состава технологической оснастки и размещение ее элементов на обсадной колонне
- •Комплекс технических средств для спуска, подвески и герметизации хвостовиков 114 мм без их цементирования пхн 114 / 168.
- •Комплекс технических средств для спуска, подвески и цементирования хвостовиков диаметром 114 мм пхц 114/168.
- •Устройства спуска, подвески и герметизации хвостовика типа успгх-114/168.
- •2.6 Спуск обсадных колонн
- •3 Цементирование скважин
- •3.1 Обоснование способа цементирования и расчета параметров процесса цементирования
- •3.2 Выбор материалов для цементирования скважин
- •3.2.1 Классификация тампонажных материалов по гост 1581-96
- •3.2.2 Тампонажные материалы и химреагенты согласно классифи ции арi
- •3.2.3 Стандарты для тампонажных цементов
- •3.2.4 Тампонажные материалы и добавки для цементирования скважин
- •Окончание таблицы 32
- •3.2.5 Выбор жидкости затворения
- •3.2.6 Выбор буферной жидкости
- •3.2.7 Обоснование необходимой плотности тампонажного раствора
- •3.3 Расчет технико-технологических параметров процесса цементирования
- •3.3.1 Определение потребного объема материалов для приготовления тампонажного раствора
- •3.3.2 Определение необходимого объема продавочной жидкости
- •3.3.3 Выбор оборудования для цементирования скважин
- •3.3.4 Обоснование режимно-технологических параметров процесса цементирования
- •3.4 Обоснование способа контроля качества цементирования
- •3.5 Выбор способа освоения скважины, организация процесса освоения
- •3.6 Вопросы охраны труда, окружающей среды и техники безопасности
- •4 Программа расчета технико-технологических параметров процесса цементирования на пэвм
- •4.1 Алгоритм программы расчета технико-технологических параметров процесса цементирования на пэвм
- •4.2 Задание разреза и параметров скважины
- •4.3 Задание жидкостей используемых при цементировании
- •4.4 Гидравлический расчет
- •4.6 Отчет по результатам цементирования
- •5 Требования к оформлению курсового проекта
- •Приложения Приложение 1 о бразцы оформления работы
- •1.1 Оформление титульного листа
- •Состав пояснительной записки:
- •Н. Контр. Ф.И.О.
- •1.4 Рамка для последующих страниц
- •Прочностные и весовые характеристики труб отечественного производства
- •Прочностные характеристики импортных обсадных труб (по стандартам ани)
- •3.9 Коэффициент снижения прочности гладкого тела трубы
- •Перевод единиц системы си в единицы мкгсс
Окончание таблицы 32
Марка цемента |
Концентрация реагентов, % (от массы цемента) |
Время загустевания раствора, мин, не более |
Время ОЗЦ, ч, не более |
||||||||||
Замедлители схватывания R1 |
Ускорители схватывания |
Понизители показателя фильтрации |
|||||||||||
СДБ (ССБ) |
КМЦ |
Гипан |
БКК (СБК) |
Хромпик |
СаС12 |
NаС1 |
Са2СО3 |
КМЦ |
Гипан |
ПВС-ТР |
|||
ПЦХ |
- |
- |
- |
- |
- |
1-3 |
1-3 |
1-3 |
0,5-2 |
0,5-2 |
0,2-0,6 |
90 |
48 |
ПЦГ |
0,1-0,5 |
0,1-0,8 |
0,1-0,8 |
0,3-0,5 |
0,1-0,5 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
0,5-2 |
0,5-2,0 |
90 |
24 |
УПЦХ |
- |
- |
- |
- |
- |
1-3 |
1-3 |
1-3 |
0,5-2 |
- |
0,2-0,6 |
90 |
48 |
УПЦГ |
0,1-0,5 |
0,1-0,8 |
0,1-0,8 |
0,3-0,5 |
0,1-0,5 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
- |
0,5-2,0 |
90 |
24 |
ППЦХ |
- |
- |
- |
- |
- |
1-3 |
1-3 |
1-3 |
0,5-2 |
0,2-1 |
0,2-0,6 |
90 |
48 |
ППЦГ |
0,1-0,5 |
0,1-0,8 |
0,1-0,8 |
0,3-0,5 |
0,1-0,5 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
0,2-1 |
0,5-1, 0 |
90 |
24 |
ССПЦХ |
- |
- |
- |
- |
- |
1-3 |
1-3 |
1-3 |
0,5-2 |
0,2-1 |
- |
90 |
48 |
ССПЦГ |
0,1-0,5 |
0,1-0,8 |
0,1-0,8 |
0,3-0,5 |
0,1-0,5 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
0,2-1 |
- |
90 |
24 |
НПЦХ |
- |
- |
- |
- |
- |
1-3 |
1-3 |
1-3 |
0,5-2 |
0,2-1 |
0,2-0,6 |
90 |
48 |
НПЦГ |
0,1-0,5 |
0,1-0,8 |
0,1-0,8 |
0,3-0,5 |
0,1-0,5 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
0,2-1 |
0,5-2,0 |
90 |
24 |
ОПЦХ |
- |
- |
- |
- |
- |
1-3 |
1-3 |
1-3 |
0,5-2 |
0,5-2 |
0,5-0,2 |
90 |
48 |
ОПЦГ |
0,1-0,8 |
0,1-0,8 |
0,1-0,8 |
0,3-0,5 |
0,1-0,5 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
0,5-2 |
0,5-0,2 |
90 |
24 |
ШПЦС-120 |
0,1-0,5 |
0,1-0,5 |
0,1-1,5 |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
0,5-2 |
- |
120 |
24 |
ШПЦС-200 |
0,1-0,5 |
0,4-1,5 |
0,1-1,5 |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
- |
- |
180 |
24 |
УШЦ1-120 |
0,1-0,5 |
0,1-1,5 |
- |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
- |
- |
120 |
24 |
УШЦ2-120 |
0,1-0,5 |
0,1-1,5 |
- |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
- |
- |
120 |
24 |
УШЦ1-200 |
0,1-0,5 |
0,4-1,5 |
- |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
- |
|
180 |
24 |
УШЦ2-200 |
0,1-0,5 |
0,4-1,5 |
- |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
- |
|
180 |
24 |
УЦГ-1 |
0,1-0,5 |
0,1-1,5 |
- |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
|
0,5-2 |
90 |
24 |
УЦГ-2 |
0,1-0,5 |
0,1-1,5 |
- |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
|
0,5-2 |
90 |
24 |
ОЦГ |
0.3-0.8 |
0,1-1,5 |
0,1-1,5 |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
0,5-2 |
0,5-2 |
90 |
24 |
ЦГС |
0,3-0,8 |
0,1-1,5 |
0,4-1,5 |
0,4-1,5 |
0,1-1,0 |
- |
- |
- |
0,5-2 |
0,5-2 |
- |
140 |
48 |
ИТБР |
- |
- |
- |
- |
- |
1-3 |
1-3 |
1-3 |
0,5-2 |
0,5-2 |
0,5-2 |
60 |
24 |
ОЦХ |
- |
- |
- |
- |
- |
1-3 |
1-3 |
1-3 |
0,5-2 |
0,5-2 |
0,5-2 |
60 |
24 |
ЦСК |
0.1-0.5 |
0,3-1,0 |
0,3-1,0 |
0,3-1,0 |
0,1-1,5 |
1-3 |
1-3 |
1-3 |
0,5-2 |
0,5-2 |
0,5-2 |
90 |
24 |
ПЦХ, ПЦГ – портландцемент для холодных и горячих скважин, УПЦХ, УПЦГ – утяжеленный портландцемент для холодных и горячих скважин; ППЦХ, ППЦГ – пуццолановый портландцемент для холодных и горячих скважин; ССПЦХ, ССПЦГ - сульфатостойкий портландцемент для холодных и горячих скважин; НПЦХ, НПЦГ – низкогигроскопичный портландцемент для холодных и горячих скважин; ОПЦХ, ОПЦГ – облегченный портландцемент для холодных и горячих скважин; ШПЦС-шлпкопесчаный цемент совместного помола; УШПЦС – утяжеленный шлпкопесчаный цемент совместного помола; УЦГ – утяжеленный цемент для горячих скважин; ОЦГ, ОЦХ – облегченный цемент для горячих и холодных скважин; ЦГС – цементно-глинистые составы; ЦСК - цементно-смоляная композиция. |
|||||||||||||
Таблица 33 – Облегчающие добавки в тампонажные растворы и их характеристики.
-
№
п/п
Наименование
Состав обл. раствора
Показатели свойств раствора, камня
Авторы, источник
1
2
3
4
5
1
Палыгорскитовая глина
ПЦТ-100; водная суспензия палыгорскита 5-7 %
Максимальное снижение плотности до 1500 кг/м3
Н.Я.Круглицкий,
В.С.Данюшевский,
В.М. Горский
2
Мелкогранулированный глиноматериал МГГМ
ПЦТ 65-90 %; МГГМ 10-35 %
Плотность раствора 1390-1600 кг/м3; прочность камня 2,1 - 4,4 МПа, при темпер. формирования 70 0С
В.Р. Абдуллин
3
Облегченный раствор
Модифицированный карбонат натрия, акриловый полимер М-14ВВ, модифицированный глинопорошок 5-20 %
Плотность раствора 1460-1500 кг/м3; прочность камня 1,7-2,2 МПа, при темпер. формирования 70 0С
В.И.Матицин
4
Седиминтационно устойчивый тампонажный раствор
Цементомеловая смесь 6:4 при В/Ц 0,8 затворяется на водном растворе хлорида натрия 12-16 % и карбоната натрия 2-3 %
Плотность 1500-1650 кг/м3; прочность камня 1,01-1,53 МПа, при темпер. формирования 70 0С, водоотделение при зенитном угле 0 до 1,8 %; 20 0С. От 0,1 до2,2 %; при 45 0С от 0,5 до 3,1 %
В.С. Пупков,
В.П. Гнездов
5
Облегченный раствор с увеличенной прочностью ц.к.
Саморассыпающийся шлак 20-40 % (феррохром с оксидом кальция до 50 %)
Плотность раствора1400-1540 кг/м3; прочность камня 0,41-1,6 МПа
Н.Х. Каримов,
В.И. Петере
6
Раствор с асбестосодержащими добавками
Асбестовое волокно 1,75-3,5 %; вяжущая добавка белитоалюминатный цемент (БАЦ).
Устранение усадочных деформаций (0,6-0,9 %); плотность раствора1540-1600 кг/м3; прочность камня 0,30-0,94 МПа
А.П. Тарнавский
Продолжение таблицы 33
-
1
2
3
4
5
7
Раствор с хрозитил-асбестовыми, ПАВ и полиэтиленовыми добавками
Хрозитил-асбест коротковолокнистый (К-6-30) 8-18 %; полиэтилен низкого давления марки 270-76 (получаемого газофазным методом) 15-23 %; ПАВ 0,24-0,54 %
Используется со шлако-песчанными цементами (ШПЦС-120). Снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз, образование стабильной системы; плотность раствора 1250-1400 кг/м3; прочность камня 1,8-2,6 МПа при темпер. формирования 140 0С; водоотделение 1-5,5 %
Е.П. Катенев
8
Раствор с применением изола
ПЦТ; хризотил-асбестовый материал - отход производства асбеста
Образование в поровой структуре про-ницаемых пор и образование малопро-ницаемого кольматационного экрана, плотность раствора 1520-1760 кг/м3; прочность 1,6-3,0 МПа
М.Б.Хадыров
9
Раствор с применением асбоцементной пыли
ПЦТ, асбоцементная пыль (преимущественно в виде хризотил-асбеста) отходы асбестового производства
Плотность раствора 1630-1650 кг/м3; прочность камня 1,8-3,0 МПа
Т.М. Бондарчук;
М.М. Дячишин
10
Раствор с применением перлита и его разновидностей
Вспученный перлит; перлитовый песок с трепелом; перлитовый лег-ковес со шламом карналлитового хлоратора; фильтрованный перлит с глинистым минералом; фильтроперлит с меламинформальдегидной смолой
Предотвращает оседание твердой фазы. Повышается седиментационная устойчивость. плотность раствора 1210-1700 кг/м3; проч-ность камня 0,6-2,96 МПа, выдерживает давления до 5,9 МПа
А.И. Булатов,
В.А. Яковлев,
А.А. Клюсов,
Н.А. Мариапольский,
И.Г. Верещак
11
Раствор с применением шлифовальной пыли и фильтрованным перлитом
ШПЦС, отходы шлифовальных асбофрикционных изделий + фильтрованный перлит
Крепление в условиях высоких температур. Плотность раствора 1210-1460 кг/м3; прочность камня 0,91-2,3 МПа
А.И.Булатов
12
Раствор с добавлением костры, конопли, льна
ПЦТ; отходы пенькопроизводства (целлюлоза, пентазан, лигнин) 10-20 %
Крепление в условиях высоких температур. Облегчение раствора до 1560 кг/м3
А.И.Булатов,
В.А.Левшин
Продолжение таблицы 33
-
1
2
3
4
5
13
Добавка резиновой и пенопластовой крошки
ПЦТ; мелкопористая структура пе-нопластовой крошки 2-3 %; резиновая крошка вулканизированных отходов 5,5-15 %
Жесткость каркаса предотвращает попадания воды внутрь частицы обеспечивает надежность облегчающего эффекта. Резиновая крошка улучшает сцепление цементного камня. Плотность раствора 1410 1560 кг/м3
А.Г.Казаков,
Ю.С.Зиновьев,
Н.Х.Каримов,
Т.К.Рахматуллин
14
Применение минерального органического порошка (МОП)
ПЦТ; альгинатные растворы 5-7 %
Увеличивает прочность контакта с металлом. Плотность раствора 1080-1990 кг/м3, объемная масса 200-231 кг/м3
Н.А.Иванова,
П.Н.Иноземцев,
А.Т.Ковалев
15
Применение лигнина и шлам-лигнина
ПЦТ; лигнин, шлам-лигнин 5-15 %, гидролизный лигнин 10-20 % (силиката натрия 2-7 %)
Применяется при температурах от20 до 70 0С. Плотность раствора 1300-1400 кг/м3, водосодержание (В/Т) 0,9-1,4
П.Я.Зельцер,
А.А.Клюсов
16
Смолы
ПЦТ; сополимер стирола и дивинил бензола (КУ-2); фенолформальдегидная смола ТС ГКС 75-90; карбамидоформальдегидная смола; стиролбутадиеновый латекс; вермикулит
Вермикулит предотвращает поглощения и ГРП, улучшает термодинамические условия эксплуатации 8-17 %; КУ-2,ТС ГКС 75 90 вводятся в кол-ве 8-13 % закупоривают трещеноватые и пористые породы, обладают низкой теплопроводностью, высокая термостойкость, высокая релаксирующая способность. Плотность раствора 1520-1760 кг/м3
А.П.Тарнавский,
Н.А.Рябинин,
Г.Какаджанов,
Е.И.Карпенко,
Н.Ф.Пекарский,
Н.П.Маслеев,
Т.Х.Муксинов,
Ж.П.Сающкая
17
Применение углеродосодержащих материалов
ПЦТ; торф размером не более 0,08 мм в кол-ве 2-20%; В качестве ускорителей хлористый кальций и хлористый алюминий. Регуляторы процесса твердения совместно с торфом шлам карналлитового хлоратора (КС1 MgCL2 *6H2O)
Улучшает облегчающие способности. Плотность раствора 1320-1660 кг/м3
А.А.Клюсов,
А.Т.Горский,
Л.Т.Федорова
Продолжение таблицы 33
-
1
2
3
4
5
18
Применение сажи
ПМ-100; ПМ-75; Пм-50
ПЦТ; сажа на углеродной основе
(10-20 %)
Плотность раствора 1420-1760 кг/м3.
А.А.Клюсов
19
Применение графита
ПЦТ; графит в сочетании с реагентамикриолита, аморфного глинозема и углекислым калием (использование глинистых террикоников) 10-70 % от массы композиции ПЦТ +добавка
Хорошая седиминтационная устойчивость, улучшение реологических показателей. Плотность раствора 1520-1720 кг/м3
Р.П.Иванова
20
Использование керогена
ПЦТ; порошкообразный кероген (органич. в-во горючего сланца) от 5-70 % от твердой смеси
Обладает гидрофобными свойствами. Плотность раствора 1350 кг/см3. Позволяет работать при температурах от 10 до 200 0С
А.И.Булатов
21
Добавка скоп
ПЦТ; мелкое волокно целлюлозы (каолин, канифольный клей, крахмал) вводится 2,5-3,5 % от массы раствора
Улучшает облегчающие способности. Плотность раствора 1480-1640 кг/м3
В.Н.Розов,
М.П.Геранин,
В.И.Рябов
22
Применение алюми-ната натрия
ПЦТ; хлорид кальция(5-6 %) + алюминат натрия либо магневые электролизы
Улучшает облегчающие способности. Уд.вес 1580-1740 кг/м3
А.А.Клюсов,
23
Применение тонкодисперсных кремнеземсодержащих материалов
ПЦТ; зола(продукт сжигания каменного угля),пылевидная топливная зола совместно с саморассыпающимся шлаком вводится 10-30 % от общей массы
Улучшает облегчающие способности тампонажного раствора
И.М.Довыдов,
В.А.Евецкий,
Л.Я.Кизильштейн
24
Применение запеченной пыли электролитов
ПЦТ; пыль низкотемпературного спекания (хлориды, сульфаты и карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов, глинит)
Повышается солестойкость и водостойкость. Улучшает облегчающие способности тампонажного раствора
А.А.Клюсов,
В.В.Минаков,
П.Г.Кожемякин
25
Применение пыли кремния
ПЦТ; пыль электролитов совместно с кремниевой пылью (уловленной скрубберами отходы произв. кремния)-50-70 % аморфный кремнезем
С повышением температуры растворимость кремнезема возрастает-обеспечивает более твердый камень при высоких температурах
Уфимский нефтяной институт
Продолжение таблицы 33
-
1
2
3
4
5
26
Применение кремнезема совместно с фосфогипсом; с сульфатом натрия
ПЦТ; кремнезем ТУ6-08-465-80 плотностью 1200кг/м3 (на 80% представлен оксидом кремния)
Улучшает облегчающие способности тампонажного раствора
А.И.Булатов,
В.Т.Филиппов,
В.В.Гольштейн,
Е.М.Левин
27
Применение отходов ферросилиция
ПЦТ; ферросилиций(полые стеклянные шарики диаметром 0,1 мкм. Насыпная плотность от 100 до
300 кг/м3
Улучшает облегчающие способности тампонажного раствора
А.А.Клюсов,
Ю.Т.Ивченко,
В.И.Урманчеев,
В.И.Батурин
28
Применение отходов карбида кальция
ПЦТ; карбид кальция (кремне-зема до 60%, оксида алюминия до 13 %)
Улучшает облегчающие способности тампонажного раствора
Е.А.Ахметов,
И.А.Фирсов
29
Кеки скрубберных вод (КСВ)
ПЦТ; КСВ(оксид кремния 75-80 %, карбонад кальция 9-11 %, хлорид натрия 6-9 %)
Высокодисперсный SiO2 активизируется с хлористым натрием и последующий реакцией с цементным клинкером. Улучшает облегчающие способности тампонажного раствора плотность до 1200 кг/м3. Прочность 4,5-18,1 МПа
О.К.Ангелопуло,
Х.А.Аль-Варди,
К.А.Джабаров,
Е.А.Коновалов
30
Применение цеоли-тизированного туфа гидрофобизированной породы, гидрофобизированного клиноптилолита
ПЦТ; циолиты (клиноптилолит)
Формируется структура цементного камня с высокими прочностными харак-теристиками и изоляционными св-ми. Эффективна в качестве облегчающей добавки
В.Ф.Горский,
А.К.КуксовЭ,
Г.Р.Вагнер,
В.М.Шенбергер,
Е.И.Перейма
31
Применение АСПМ; ВМС; МС
ПЦТ1-50 ГОСТ 1581-96; стеклянные микросферы из натриево-борсили-катного стекла или алюмосиликатные полые микросферы(АСПМ); стеклянные высокопрочные газо-наполненные микро-сферы (ВМС); хлорид кальция CaCl2 (для регулировании сроков схватывания)
Добавка микросфер дает преимущества для цементирования верхних активных отложений(сеноман) до1500 м, облег-ченный раствор применим в темпера-турных диапазонах от +5 до +35 0С
А.А.Фролов,
В.Ф.Янкевич,
В.П.Овчинников,
П.В.Овчинников
Таблица 34 - Физико-механические свойства облегченного тампонажного раствора-камня с добавкой ВМС
-
Состав раствора, %
Температура твердения, 0С
Физико-механические параметры раствора-камня
Консистометрия
ПЦТ
ВМС
НТФ
В/Т
плотность, кг/м3
растекание, см
Сроки схватывания, мин
Прочность, МПа
давление, МПа
Температура, 0С
Т30 уек, мин
нач.
кон.
96
4
0,02
0,4
20
1720
16
690
840
1,75
Атм.
20
>12
96
4
0,06
0,8
65
1480
25
370
440
1,1
45
80
335
95
5
-
0,6
26
1510
19
520
570
1,4
25
40
180
94
6
0,02
0,6
50
1520
25
370
395
1,3
35
55
240
94
6
0,06
0,6
80
1530
25
370
615
2,8
55
80
360
94
6
0,04
0,5
20
1550
23
510
-
1,6
-
20
380
93
7
-
0,7
27
1450
25
690
460
1,2
-
-
-
92
8
0,07
0,75
60
1400
25
330
505
1,9
-
80
315
92
8
0,04
0,7
65
1430
25
430
-
2,2
50
80
265
90
10
0,04
0,8
50
1360
25
670
-
1,2
-
-
-
88
12
0,06
0,5
50
1350
20
650
1,4
-
-
-
Жидкость затворения – 4 %-ный раствор СаС12
98
2
-
0,6
28
1700
21,5
175
210
4,2
-
-
225
98
2
-
0,6
7
1700
21,5
375
540
2,3
-
-
-
97
3
-
0,6
28
1660
23
180
235
3,7
-
-
150
97
3
-
0,6
7
1600
23
435
555
1,8
-
-
-
Таблица 35 - Физико-механические свойства облегченного тампонажного раствора-камня с добавкой АСПМ
-
№
Состав тампонажного раствора, %
Температура твердения, 0С
Физико-механические параметры раствора-камня
ПЦТ
АСПМ
В/Т
Плотность р-ра СаС12, кг/м3
Плотность, кг/м3
Растекаемость, см
Сроки схватывания, мин
Прочность, МПа
начало
конец
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
96
4
0,6
1030
25
1600
24
215
250
3,2
2
96
4
0,6
1030
5
1600
24
445
510
-
3
95
5
0,5
1030
22
1660
23
230
260
2
Продолжение таблицы 35
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
4
95
5
0,5
1030
5
1660
23
440
540
-
5
94
6
0,6
1030
25
1590
24
210
280
2,8
6
94
6
0,6
1030
5
1590
24
440
505
-
7
92
8
0,6
1030
25
1560
24
215
240
2,4
8
92
8
0,6
1030
5
1560
24
440
510
-
9
92
8
0,5
1030
20
1620
19
225
250
3
10
92
8
0,5
1030
5
1620
19
380
480
-
11
90
10
0,6
1030
25
1500
24
225
290
2
12
90
10
0,5
1030
22
1570
22
245
295
3
13
90
10
0,5
1030
5
1570
22
480
550
-
14
90
10
0,45
1030
23
1590
18
185
210
2
15
90
10
0,45
1030
5
1590
18
370
450
-
16
90
10
0,7
1030
23
1460
23
250
295
1,7
17
90
10
0,6
1030
20
1500
23
300
390
2,6
18
90
10
0,6
1030
5
1500
23
560
710
2,1
19
90
10
0,5
1030
20
1570
19
265
330
3,1
20
90
10
0,5
1020
15
1570
21
420
510
2,52
21
90
10
0,5
1020
10
1570
21
540
720
1,4
22
90
10
0,6
1020
10
1500
23
630
840
1,25
23
90
10
0,65
1030
22
1480
25
245
305
2,7
24
88
12
0,55
1030
20
1510
21
200
240
-
25
88
12
0,55
1030
5
1510
21
-
-
--
26
88
12
0,6
1030
20
1500
22
330
390
1,5
27
88
12
0,6
1030
5
1500
22
740
950
1,2
28
88
12
0,7
1030
20
1470
25
340
410
1,2
29
88
12
0,7
1030
5
1470
25
770
960
-
30
88
12
0,7
1030
25
1470
25
275
335
-
31
88
12
0,7
1030
29
1470
26
124
242
1,7
32
88
12
0,7
1030
10
1470
26
241
303
1,2
33
85,7
14,3
0,57
1030
20
1450
22
290
370
2,55
Окончание таблицы 35
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
34
85,7
14,3
0,57
1030
5
1450
22
535
670
1,7
36
85
15
0,6
1030
5
1600
24
545
615
-
37
85
15
0,45
1030
23
1600
18
175
195
1,5
38
85
15
0,45
1030
5
1440
18
365
440
-
39
85
15
0,6
1030
25
1520
24
185
230
2,7
40
85
15
0,75
1030
25
1490
25
220
244
-
41
85
15
0,65
1030
25
1530
25
265
301
-
42
85
15
0,7
1030
29
1500
26
180
24
2,2
43
80
20
0,6
1030
22
1410
25
270
330
0,9
44
80
20
0,6
1030
5
1410
25
580
650
-
45
80
20
0,7
1030
25
1350
25
385
>435
-
46
80
20
0,7
1030
30
1350
25
181
242
2
47
80
20
0,7
1030
10
1350
25
320
424
1,2
48
75
25
0,6
1030
22
1280
25
270
340
0,6
49
75
25
0,6
1030
5
1280
25
590
670
-
Жидкость затворения - вода
50
94
6
0,7
Вода
20
1620
24
-
-
-
51
90
10
0,6
Вода
23
1650
24
-
-
-
52
88
12
0,7
Вода
50
1470
25
240
310
-
53
88
12
0,7
Вода
20
1470
25
940
1160
-
54
85
15
0,6
Вода
23
1490
24
495
620
-
55
85
15
0,7
Вода
25
1450
25
390
490
,7
56
80
20
0,6
Вода
5
1350
22
1210
1310
-
57
80
20
0,6
Вода
18
1350
22
620
730
1
58
80
20
0,6
Вода
20
1330
20
>600
-
-
59
80
20
0,6
Вода
65
11350
24
-
-
1,8
60
80
20
0,67
Вода
22
1330
23
660
1224
-
61
75
25
0,55
Вода
22
1300
19
600
1020
-
Таблица 36 - Краткая характеристика добавок, вводимых для предупреждения усадочных деформаций в процессе формирования цементного камня.
-
№
п/п
Наименование
Состав раствора
Показатели
Авторы
1
2
3
4
5
1.
Расширяющийся цементный раствор
Портландцемент (60-80 %); гранулированный шлак (20-25 %); высокоглинистый шлак (5-7 %); гипс (5-7 %)
Расширение цементного камня
более 0,1 %
И.В.Кравченко
2.
Расширяющийся цементный раствор
Портландциментный клинкер (73-78 %); двуводный гипс (5-9 %); продукт химической щелочесодержащих алюмо-силикатных материалов (7-18 %)
Расширение цементного камня
более 0,1 %
И.А.Крыжановская
Б.Г.Шокотова
И.Ф.Пономарев
3.
Расширяющийся цементный раствор
Портландциментный клинкер (76-82 %); гипс (4-8 %); зола сжигания сланцев (10-20 %).
Расширение цементного камня
более 0,1 %
З.Б.Энтин
4.
Расширяющийся цементный раствор
ПТЦ; сульфклинкер (сульфатоалюминат кальция, двухкальцевый силикат, сульфосиликат кальция и сульфат кальция)
Регулируемая энергия расширения
Т.А. Атакузиев
Д.Ф. Гаджиев
Ф.М. Мирзаев
5
Расширяющийся цементный раствор
Портландцементный клинкер; двуводный гипс; расширяющая добавка сульфатоалюминатный продукт (сернокислый алюминий; метакаолинит; активный кремнезем)
Высокие показатели линейного расширения при затворении с водой образуется гидросульфоалюминат кальция (эттрингит)
М.Ш. Дорфман
Г.Г. Курилин
6
Расширяющийся цементный раствор
ПЦТ; известь; сульфоалюмосиликатная добавка (SO3; Al2O3∙2SiO2)
Порисутствуют расширяющие и вяжущие свойства
Е.Ф. Жаров
А.Л. Берштейн
7
Расширяющийся цементный раствор
ПЦТ; сульфоалюминат кальция;сульфосиликат кальция; четырехкальциевый алюмоферрита и несвязанный сульфат кальция
Повышение прочности вводят (окись магния сульфат бария и хлористый кальций)
Т.А. Атакузиев
Ф.М. Мирзаев
8
Расширяющийся цементный раствор
ПЦТ, гипс, гидрогранатовый шлам глиноземного производства
Повышение свободного расширения и прочности цементного камня
В.В. Андреев
Н.М. Бурбина
Продолжение таблицы 36
-
1
2
3
4
5
9
Расширяющийся цементный раствор
Алит, сульфоалюминат кальция (3СaO 3(Al2O3Mn2O3) Caso4, алюмоферрит кальция, сульфит кальция, окись кальция, алюминат сальция
Ускорение твердения и повышение прочности цементного камня
С.И. Иващенко
Н.Л. Акопова
10
ЦТБТ
ЦТБР
Цемент тампонажный быстротвердеющий – расширяющийся ЦТБР (высокоалюминатный+гранулированный шлак+двуводный гипс)
Для цементирования скважин с низкими температурами ((-20С) – (+250С))
В.П. Трудко
А.Е. Карнилов
11
БАЦ
Безусадочный белитоалюминатный цемент (обожженный белитоалюминат 84-85 % и двуводный гипс 15-16 %)
Интервал применения -5 - +15 0С
Г.М. Тарнауцкий
Т.И. Анисимов
В.К. Корпенко
12
ТРЦ
ПЦТ, расширяющиеся вяжущие АФП (алюмокальциевый шлак + фосфогипс+кварциевый песок)
Расширяющий эффект более 0,1 %
Т.М. Худякова
В.И. Суриков
М.А. Шапошникова
К.К. Карибаев
13
Расширяющая добавки к цементу
Гипс+ глиноземсодержащий компонент (Al2O3-40-60 %; СаО – 20-25 %; Fe2O3 -3-7 %; MnО – 10-15 %)
Обеспечивает линейное расширение до 5 %
Количество добавки 15 %
А.А. Новопашин
Т.А. Лютикова
14
Расширяющая добавки к цементу
Молотая негашеная известь -10-25 %, кремнеземистые добавки – 10-20 % или гранулированный доменный шлак, кварцевый песок
Высокие показатели расширения
А.Г. Гайдеров
15
Вяжущая добавка
Отходы фосфогипса, борогипса и фторогипса (29-36 % извести); ПЦТ – 85-95 %, добавка от 0,5-15 %
Высокая скорость твердения, самонапряжения цементного камня в процессе твердения
А.А. Пащенко
16
Химически активная расширяющая добавка
Периклаз – окись магния
Применение при высокой забойной температуре выше 150 0С
М.Х Каримов
Н.А. Губкин
17
Магнезиальный цемент
Каустический магнезит (каустический доломит затворенный раствором хлорида натрия) вводится 10-20 %
Обладает быстрым схватыванием, хорошей адгезией к металлу, расширение до 0,5 % в течении двух суток
В.С. Даньшевский
Ю.Т. Кадыров
Н.Х Каримов
Ш.М. Рахимбаев
Продолжение таблицы 36
-
1
2
3
4
5
18
Расширяющийся цемент
Трехкальциевый алюминат до 6 %, окись магния 5-8 %, гипс 6-7 %
Увеличенный коэффициент расширения
В.С. Данюшевский
Н.Х. Каримов
Б.Н. Хахаев
19
Расширяющая добавка
Шлакопесчаные, цементно-хромовые (хромовый шлам 20 %) и цементно шлаковая смесь (АЗФ-50 %) ПЦТ – 80 %, В/Т – 0,5
Расширение происходит за счет добавки хроматного шлама, содержащего периклаз. Расширение составляет 10-25 % при температуре 160 0С
В.С. Данюшевский
Н.Х. Каримов
Б.Н. Хахаев
20
Расширяющая добавка (огнеупорные материалы)
Магнезитовые более 90 %, периклазовые (периклазошпинельные более 70 %), хромомагнезитовые, фостеритовые MgO 10-30 %; Магнезито-доломитовые 50-70 %
Применяется при температуре более160 0С
Н.Х. Каримов
Н.А. Губкин
21
Расширяющая добавка ПМК-75
Порошок магнезитовый каустический
Повышенный расширяющий эффект
Н.Х. Каримов
22
РД1
Саморассыпающийся шлак -25 %, песок -25 %, порошок магнезитокаустический -50 % (75 % каустического магнезита ПМК-75 %)
Повышенный расширяющий эффект
Н.Х. Каримов
23
РД2
Саморассыпающийся шлак – 50 %, ПМК-50 %
Повышенный расширяющий эффект
Н.Х. Каримов
24
РД3
ПМК – 89-100 %
Повышенный расширяющий эффект
Н.Х. Каримов
25
Расширяющая добавка
Отходы хромовых солей
Повышенный расширяющий эффект
Н.С. Запорожец
В.И. Питерс
26
Расширяющая добавка
Белая сажа совместно с хлористым цирконием
Повышенный расширяющий эффект
Д.С. Баталин
Ю.П. Ржаницин
Л.И. Катаева
27
Расширяющая добавка
Пылеунос вращающихся печей обжига магнезита
Повышенный расширяющий эффект
В.И. Вяхирев
Ю.С. Кузнецов
В.П. Овчинников
28
Расширяющая добавка
Окись бора совместно с каучуком
Повышенный расширяющий эффект
Е.М. Шайхутдинов
Е.Л Лимаков
Ю.Т. Кадыров
Окончание таблицы 36
-
1
2
3
4
5
29
Расширяющая добавка
Двуводный гипс совместно с отслоенной смолой переработки древисины
Повышенный расширяющий эффект
В.С. Бакшутов
В.С. Данюшевский
М.В Хадыров
30
Расширяющая добавка
Гидроалюминат кальция совместно с гипсом, содержащим хлористый алюминий
Повышенный расширяющий эффект
А.А. Новокашин
Д.М. Дмитриев
Т.В. Арбузова
31
Расширяющая добавка
Сплав фосфогипса с отходами обогащения полиметаллических руд
Повышенный расширяющий эффект
В.Д. Глуховский
Р.Ф. Рупова
32
Расширяющая добавка
Смесь сернокислого железа с хлористым кальцием
Повышенный расширяющий эффект
З.А. Болицкая
И.Г. Верещага
Е.Ф. Жаров
А.З Керцман
33
Расширяющая добавка
Термически обработанный твердый остаток отходов содового производства
Повышенный расширяющий эффект
В.М. Кравцов
М.Р. Мавлютов
Ю.С. Кузнецов
В.П.Овчинников
Ф.А. Агзамов
34
Расширяющая добавка
Оксид железа совместно с сернокислым натрием и оксидом магния
Повышенный расширяющий эффект
В.С. Бахмутов
Х. Аль-Варди
35
Расширяющая добавка
Карбоалюминат кальция, содопродукт
Повышенный расширяющий эффект
Н.Е. Щербич
В.И. Корнеев
В.П. Зозуля
Таблица 37- Физико-механические свойства облегченного расширяющегося тампонажного материала на гидрокарбоалюминатной основе (ГКА)
Состав тампонажного раствора, весовых частей |
Температура тверд., С |
Плот- ность, кг/м3 |
Растекаемость, см |
Сроки схватывания, час.- мин |
Прочность камня, МПа, в возрасте |
Расширение камня, %, в возрасте |
||||||
начало |
конец |
2сут. |
7сут. |
14 сут. |
2 сут. |
7 сут. |
14 сут. |
|||||
0,94 ПЦТ + 0,02 МСФ + 0,02 ГКА+0,02 Г+0,5 В |
20 |
1640 |
22 |
8-25 |
9-55 |
2,0 |
4,5 |
6,6 |
0,10 |
0,13 |
0,16 |
|
- “ - |
40 |
1640 |
22 |
3-40 |
4-50 |
4,5 |
6,2 |
7,1 |
0,06 |
0,09 |
0,11 |
|
0,94 ПЦТ + 0,02 МСФ + 0,02 ГКА + 0,02 Г + 0,5 Р 4% CaCl2 |
20 |
1650 |
23 |
4-15 |
4-50 |
2,9 |
3,8 |
5,0 |
0,10 |
0,18 |
0,20 |
|
0,90 ПЦТ + 0,02 МСФ + 0,04 ГКА + 0,04 Г + 0,5 В |
20 |
1640 |
21 |
8-10 |
9-35 |
1,7 |
5,0 |
5,7 |
0,11 |
0,17 |
0,19 |
|
- “ - |
40 |
1640 |
21 |
4-35 |
5-40 |
4,4 |
5,4 |
5,9 |
0,14 |
0,16 |
0,14 |
|
0,90 ПЦТ + 0,02 МСФ + 0,04 ГКА + 0,04 Г+0,5 Р 4 % CaCl2 |
20 |
1650 |
23 |
4-15 |
4-40 |
2,6 |
3,0 |
5,0 |
0,14 |
0,21 |
0,21 |
|
0,92 ПЦТ + 0,04 МСФ + 0,02 ГКА + 0,02 Г + 0,55 В |
20 |
1540 |
24 |
8-25 |
10-40 |
2,7 |
4,8 |
5,9 |
0,13 |
0,15 |
0,12 |
|
- “ - |
40 |
1520 |
24,5 |
4-25 |
5-20 |
4,2 |
4,5 |
1,6 |
0,06 |
0,08 |
0,09 |
|
0,88 ПЦТ + 0,04 МСФ + 0,04 ГКА + 0,04 Г + 0,55 В |
20 |
1520 |
24 |
8-20 |
10-40 |
1,6 |
3,7 |
4,3 |
0,26 |
0,30 |
0,33 |
|
- “ - |
40 |
1520 |
20,5 |
5-10 |
5-00 |
4,0 |
4,2 |
4,7 |
0,13 |
0,16 |
0,16 |
|
0,88 ПЦТ + 0,04 МСФ + 0,04 ГКА + 0,04 Г + 0,55 Р 4% CaCl2 |
20 |
1530 |
24 |
4-50 |
5-25 |
1,7 |
3,0 |
3,7 |
0,16 |
0,24 |
0,24 |
|
0,90 ПЦТ + 0,06 МСФ + 0,02 ГКА + 0,02 Г + 0,6 В |
20 |
1420 |
24 |
11-30 |
13-10 |
1,1 |
3,7 |
3,9 |
0,12 |
0,15 |
0,16 |
|
- “ - |
40 |
1400 |
24,5 |
5-20 |
7-00 |
4,1 |
4,3 |
4,5 |
0,03 |
0,05 |
0,06 |
|
0,90 ПЦТ + 0,06 МСФ + 0,02 ГКА + 0,02 Г + 0,6 Р 4% CaCl2 |
20 |
1420 |
24,5 |
5-05 |
5-40 |
2,5 |
3,1 |
4,1 |
0,11 |
0,16 |
0,17 |
|
0,86 ПЦТ + 0,06 МСФ + 0,04 ГКА + 0,04 Г + 0,6 В |
20 |
1420 |
25 |
11-45 |
13-35 |
1,1 |
2,6 |
3,1 |
0,18 |
0,21 |
0,24 |
|
- “ - |
40 |
1400 |
23 |
4-45 |
5-50 |
3,5 |
3,9 |
4,5 |
0,07 |
0,09 |
0,09 |
|
Примечание. ПЦТ – портландцемент тампонажный ПЦТ 1-50; МСФ – стеклянные микросферы (МС-А9 группы Б2); ГКА – гидрокарбоалюминат; Г – гипс; Р – водный раствор n % хлористого кальция; В – техническая вода |
|
|||||||||||
Таблица 38 – Физико-механические свойства тампонажных составов с добавкой различных марок ОЭЦ
цемент |
ОЭЦ |
CaCl2 |
ЛСТП |
Водоотдача, см3/30 мин при Р=0,7МПа |
Растекае-мость, мм |
Плот-ность, кг/м3 |
Сроки схватыва-ния, ч-мин |
Прочность на изгиб через 2 сут., МПа |
Время за-густева-ния, ч-мин |
|
начало
|
конец
|
|||||||||
100
|
-
|
-
|
-
|
98 за 33с
|
190
|
1810
|
4-00
|
7-30
|
3,5
|
3-40
|
СУЛЬФАЦЕЛ
|
||||||||||
100
|
0,9 (6867)
|
2,0
|
-
|
33,0
|
130
|
1840
|
8-15
|
24-00
|
4,38
|
6-20.
|
100
|
1,0 (6867)
|
3,0
|
-
|
12,0
|
150
|
1840
|
8-20
|
10-35
|
3,9
|
6-40
|
100
|
1,0 (11047)
|
3,0
|
-
|
15,0
|
180
|
1860
|
6-30
|
8-10
|
3,5
|
4-50
|
100
|
1,0 (11094)
|
3,0
|
-
|
12,5
|
170
|
1850
|
6-05
|
7-45
|
3,7
|
4-50
|
100
|
0,8 (В-56)
|
2,0
|
-
|
60,0
|
210
|
1840
|
>8-00
|
> 10-00
|
3,4
|
8-45
|
100
|
1,0 (В-56)
|
2,0
|
-
|
25,0
|
170
|
1840
|
>8-00
|
> 10-00
|
2,3
|
10-00
|
NATROSOL 250
|
||||||||||
100
|
0,7 (GR)
|
2,0
|
0,1
|
11,5
|
215
|
1800
|
5-00
|
6-50
|
4,5
|
2-30
|
100
|
0,4 (HHBR)
|
2,0
|
0,1
|
21,5
|
150
|
1860
|
2-35
|
3-50
|
4,98
|
1-15
|
100
|
0,5 (MBR)
|
2,0
|
0,1
|
27,0
|
160
|
1810
|
5-50
|
8-00
|
4,75
|
1-30
|
100
|
0,4 (H4BR)
|
2,0
|
0,1
|
24,5
|
160
|
1830
|
2-40
|
5-20
|
3,34
|
1-20
|
HOEHST TYLOSE
|
||||||||||
100
|
0,5 (ЕНМ)
|
3,0
|
-
|
15.0
|
180
|
1840
|
6-50
|
8-50
|
2,9
|
2-30
|
100
|
0,3 (ЕНМ)
|
3,0
|
-
|
22.0
|
220
|
1850
|
4-40
|
6-30
|
4,8
|
3-30
|
100
|
0,5 (EHL)
|
2,0
|
-
|
21.0
|
180
|
1830
|
6-25
|
8-25
|
3,9
|
5-00
|
100
|
0,3 (ЕНН)
|
2,0
|
-
|
52.0
|
190
|
1840
|
7-00
|
9-00
|
2,9
|
4-50
|
100
|
0,7 (Н20р)
|
2,0
|
-
|
72.0
|
200
|
1830
|
>8-00
|
>10-00
|
2,6
|
8-40
|
Таблица 39 - Влияние различных марок тилозы на свойства тампонажных составов
Инградиенты, масс. % |
Водоотдача, см3/30 мм Р 0,7 МПа |
Растекаемость, мм |
, кг/м3 |
Сроки схватывания ч.мин. |
Прочность на изгиб 2 суток, МПа |
|||
Це- мент |
Тилоза |
CaCl2 |
||||||
начало |
конец |
|||||||
100 |
- |
- |
98 за 33 |
190 |
1810 |
4-00 |
7-30 |
3,5 |
100 |
0,5(EHМ) |
3,0 |
15,0 |
180 |
1840 |
6-50 |
8-50 |
2,9 |
100 |
0,3(EHM) |
3,0 |
22,0 |
220 |
1850 |
4-40 |
6-30 |
4,8 |
100 |
0,5(EHL) |
2,0 |
21,0 |
180 |
1830 |
6-25 |
8-25 |
3,9 |
100 |
0,3(EHH) |
2,0 |
52,0 |
190 |
1840 |
7-00 |
9-00 |
2,9 |
100 |
0,4(H-20-Р) |
4,0 |
17,0 |
190 |
1840 |
8-25 |
10-20 |
4,0 |
100 |
0,5(ЭКСЦЕЛ Н) |
0,5 |
30 |
280 |
1830 |
7-30 |
8-30 |
3,8 |
100 |
0,8 СЦ(В-56) |
2,0 |
60 |
210 |
1840 |
>8-00 |
>10-00 |
3,4 |
Таблица 40 – Физико-механические свойства деформативноустойчивых тампонажных составов с добавками вермикулита и асбеста при 20C
Состав раствора, вес.ч
|
Плот ность, г/см 3 |
Рас текаемость,см |
Водо отде ление, мл |
Условная водоотдача, см 3
|
Сроки схватывания, ч-мин |
Прочность камня, 2 сут., МПа |
|||
фильтр |
гл. корку |
начало |
конец |
Из- гиб |
Сжа- тие |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
0,98ц+0,02асб.+0,55рCaCl24 % c 0.2 % т |
1,78 |
17,0 |
0 |
117,7 |
26,2 |
7-35 |
8-10 |
3,9 |
16,6 |
0,98ц+0,02верм.+0,55рCaCl24 % c 0.2 % т |
1,75 |
20,0 |
0 |
105,0 |
24,9 |
6-30 |
7-10 |
3,2 |
12,1 |
0,98ц+0,02асб.+0,55рCaCl24 % c 0.25 % т |
1,78 |
17,0 |
0 |
84,5 |
24,0 |
6-45 |
7-25 |
3,6 |
14,9 |
0,98ц+0,02верм.+0,55рCaCl24 % c 0.25 % т |
1,76 |
19,5 |
0 |
72,5 |
24,5 |
5-55 |
6-30 |
3,7 |
14,9 |
0,98ц+0,02асб.+0,55рCaCl24 % c 0.3 % т |
1,76 |
17,5 |
0 |
69,1 |
22,4 |
9-00 |
9-40 |
3,0 |
12,5 |
0,98ц+0,02верм.+0,55рCaCl24 % c 0.3 % т |
1,74 |
19,0 |
0 |
52,1 |
21,9 |
8-05 |
8-50 |
2,9 |
9,8 |
Примечание – ц – цемент, асб. – асбест, верм. – вермикулит, т. - тилоза |
|||||||||
